專利名稱：高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指發(fā)光二極管的襯底移除方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)芯片的基本結(jié)構(gòu)是在藍(lán)寶石襯底上外延生長一個外延層，例如 hGaN/GaN發(fā)光半導(dǎo)體材料)，然后在外延層的上表面制作正/負(fù)金屬電極用于注入電流， 實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換成光能。由于發(fā)光二極管是一種節(jié)能、環(huán)保、長壽命的固體光源，因此近十兒年來對半導(dǎo)體發(fā)光二極管技術(shù)的研究一直非常活躍，希望將來能夠取代目前普遍使用的日光燈、白熾燈。 全世界許多大公司投入大量資金致力于提高大功率半導(dǎo)體發(fā)光二極管的發(fā)光效率，包括芯片的設(shè)計(jì)、制備工藝以及器件的封裝技術(shù)。對于大功率發(fā)光二極管來說，良好的散熱性能是保證較高的發(fā)光效率的一個重要前提。大多數(shù)藍(lán)光發(fā)光芯片的下部是導(dǎo)熱性較差的藍(lán)寶石襯底，芯片在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量主要通過藍(lán)寶石襯底傳到外部。由于藍(lán)寶石較低的導(dǎo)熱系數(shù)，致使熱量的傳導(dǎo)受到阻礙，導(dǎo)致芯片溫度上升，從而造成其發(fā)光效率下降。目前有少數(shù)公司采取激光剝離藍(lán)寶石襯底的方法來提高芯片的散熱性能，但因設(shè)備昂貴、工藝復(fù)雜使得高性能發(fā)光芯片的成本上升。因此尋找一種低成本的藍(lán)寶石襯底的剝離方法就顯得非常重要。例如中國專利CN101157568揭示一種去除藍(lán)光發(fā)光芯片藍(lán)寶石襯底的方法，其采用氫氧化鈉溶液或其它堿性溶液與藍(lán)寶石反應(yīng)，腐蝕藍(lán)寶石襯底，然后用去離子水清洗后即可獲得沒有藍(lán)寶石襯底或藍(lán)寶石襯底厚度顯著減小的發(fā)光芯片；具體工藝步驟如下 1.)在一個底部平整的容器中倒入氫氧化鈉溶液或其它堿性溶液，溶液高度控制在100微米以下，溶液的質(zhì)量百分濃度在-40%范圍內(nèi)；2.)將含有藍(lán)寶石襯底的芯片放入以上氫氧化鈉溶液或其它堿性溶液中，使得藍(lán)寶石襯底的一部分浸入到溶液中，靜置12至M小時(shí)，使藍(lán)寶石襯底全部或大部分腐蝕掉；3.)用去離子水將芯片沖洗干凈，放入烘箱中，在 100攝氏度下烘烤1至2小時(shí)。又中國專利CN101872814揭示一種去除GaN基LED芯片的藍(lán)寶石襯底的方法，包括步驟(1)采用圓片鍵合的方式制作導(dǎo)熱基座；(2)機(jī)械研磨藍(lán)寶石襯底；C3) ICP刻蝕藍(lán)寶石襯底，采用本發(fā)明提供的方法，可以在藍(lán)寶石襯底相對較厚時(shí)采用砂輪減薄藍(lán)寶石襯底的方法，當(dāng)藍(lán)寶石襯底相對較薄時(shí)鉆石研磨的方法，既有利于去除藍(lán)寶石襯底的速度，也可避免高溫，有利于保證器件可靠性，而采用ICP刻蝕藍(lán)寶石，有助于保證去除藍(lán)寶石襯底后，GaN基外延層厚度均勻一致，同時(shí)采用本方法，可以方便地實(shí)現(xiàn)襯底轉(zhuǎn)移，不需專門的激光刻蝕設(shè)備，所用設(shè)備與普通的GaN基LED芯片制造設(shè)備通用，節(jié)省成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在提供一種高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其具有快速移除、易于監(jiān)控及低成本的功效。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進(jìn)行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變??；監(jiān)控研磨器件對襯底的研磨進(jìn)給變化；在研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異時(shí)，停止研磨動作。又本發(fā)明的另一技術(shù)方案如下取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進(jìn)行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變??；監(jiān)控發(fā)光二極管的研磨位置的光學(xué)變化；在發(fā)光二極管的研磨位置的光學(xué)變化產(chǎn)生變異時(shí)，停止研磨動作。在本發(fā)明的實(shí)施措施中所述的研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異是指研磨速度的變化。所述的研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異是指研磨阻抗的變化。所述的研磨位置的光學(xué)變化是指反射率產(chǎn)生變化。所述的研磨位置的光學(xué)變化是指透光率產(chǎn)生變化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1.僅僅使用研磨方式對發(fā)光二極管的襯底進(jìn)行研磨，而沒有再搭配其他的物理方式或化學(xué)方式進(jìn)行襯底移除，所以操作簡便、成本低。2.由于研磨進(jìn)給變化與研磨位置的光學(xué)變化，均為物理性變化，所以監(jiān)控結(jié)果的反應(yīng)快且監(jiān)控方式簡單。


圖1為本發(fā)明的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明移除襯底的方法一流程示意圖；圖3為本發(fā)明移除襯底的方法二流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下即依本發(fā)明的目的、功效及結(jié)構(gòu)組態(tài)，舉出較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明。請參閱圖1，本發(fā)明所揭露的發(fā)光二極管10的構(gòu)成包含一襯底12，且該襯底12上外延生長一個外延層14 ；特別是，襯底12與外延層14之間具有一停止層16，且該停止層16 的材質(zhì)相異于襯底12的材質(zhì)。請參閱圖2，本發(fā)明移除上述的發(fā)光二極管的襯底的方法如下步驟S22，取上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管；步驟S24，以研磨器件對上述的發(fā)光二極管的襯底進(jìn)行研磨，使得襯底的厚度朝上述的停止層方向變?。?br> 步驟S^，監(jiān)控研磨器件對襯底的研磨進(jìn)給變化；步驟S28，在研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異時(shí)，停止研磨動作；上述的研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異是指研磨速度的變化；或是研磨阻抗產(chǎn)生變化。本發(fā)明所揭示的發(fā)光二極管10的襯底12材質(zhì)相異于停止層16，所以研磨器件接觸襯底12時(shí)的研磨速度，與研磨器件接觸停止層16時(shí)的研磨速度，二者會不相同。當(dāng)操作者監(jiān)控研磨速度，并且發(fā)現(xiàn)研磨速度產(chǎn)生變化，表示研磨器件已經(jīng)由原先接觸襯底12的狀態(tài)轉(zhuǎn)移成接觸停止層16 ；如此先前的襯底12已完全被移除。請參閱圖3，本發(fā)明移除上述的發(fā)光二極管的襯底的方法如下步驟S32，取上述的發(fā)光二極管；步驟S34，以研磨器件對上述的發(fā)光二極管的襯底進(jìn)行研磨，使得襯底的厚度朝上述的停止層方向變?。徊襟ES36，監(jiān)控發(fā)光二極管的研磨位置的光學(xué)變化；步驟S38，在發(fā)光二極管的研磨位置的光學(xué)變化產(chǎn)生變異時(shí)，停止研磨動作。上述的光學(xué)變化產(chǎn)生變異是指研磨面的反射率或透光率改變。由于發(fā)光二極管10的襯底12材質(zhì)相異于停止層16，所以二者的透光率不相同，因此監(jiān)控研磨接觸面的透光度，并在透光率改變時(shí)可以獲知襯底已被移除。同理，也可以通過反射率(反光率)的改變來判斷襯底12是否已完全移除。由上述說明，本發(fā)明僅僅使用研磨器件對襯底進(jìn)行研磨，故所需成本低；再者本發(fā)明以研磨面由襯底變化成停止層時(shí)，研磨器件所產(chǎn)生的進(jìn)給變化或研磨面所產(chǎn)生的光學(xué)變化，來做為襯底是否完全被移除的依據(jù)，故操作與監(jiān)控方便。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于，包括取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進(jìn)行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變??；監(jiān)控研磨器件對襯底的研磨進(jìn)給變化； 在研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異時(shí)，停止研磨動作。
2.如權(quán)利要求1所述的高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異是指研磨速度的變化。
3.如權(quán)利要求1所述的高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異是指研磨阻抗的變化。
4.一種高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于，包括取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進(jìn)行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變?。槐O(jiān)控發(fā)光二極管的研磨位置的光學(xué)變化；在發(fā)光二極管的研磨位置的光學(xué)變化產(chǎn)生變異時(shí)，停止研磨動作。
5.如權(quán)利要求4所述的高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于發(fā)光二極管的研磨位置的光學(xué)變化是指反射率產(chǎn)生變化。
6.如權(quán)利要求4所述的高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其特征在于發(fā)光二極管的研磨位置的光學(xué)變化是指透光率產(chǎn)生變化。
全文摘要
本發(fā)明是一種高功率發(fā)光二極管移除襯底的方法，其是取一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的襯底與外延層之間具有一停止層，該停止層的材質(zhì)相異于襯底的材質(zhì)；再以研磨器件對發(fā)光二極管的襯底進(jìn)行研磨，使得襯底的厚度朝所述的停止層方向變薄；并且監(jiān)控研磨器件對襯底的研磨進(jìn)給變化，或是研磨面的光學(xué)變化；在研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異，或是研磨位置的光學(xué)變化產(chǎn)生變異時(shí)，停止研磨動作。所述的研磨進(jìn)給變化產(chǎn)生變異是指研磨速度或研磨阻抗的變化，而所述的研磨位置的光學(xué)變化是指反射率或透光率產(chǎn)生變化。藉此可以達(dá)到操作簡便、監(jiān)控容易，且具有較低成本的功效。
文檔編號H01L33/00GK102227009SQ201110141238
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者高成 申請人:協(xié)鑫光電科技(張家港)有限公司